一条 SQL 更新语句是如何执行的?

之前你可能经常听 DBA 同事说，MySQL 可以恢复到半个月内任意一秒的状态，惊叹的同时，你是不是心中也会不免会好奇，这是怎样做到的呢？

我们先从一条更新语句讲起，首先创建一个表，这个表有一个主键ID，和一个整形的value

mysql> create table T(ID int primary key, c int);

更新ID=2的记录，将它的value+1

mysql> update T set c=c+1 where ID=2;

更新语句和前面的查询语句一样，会经过连接器、分析器、优化器、执行器等一系列操作。

但是更新语句和查询也有不同的地方，那就是日志模块， redo log（重做日志）和 binlog（归档日志）

2.1redo log

MySQL每一次的更新操作都需要写入进磁盘，在磁盘中找到对应的记录进行更新，整个IO操作的成本很高，为了解决这个问题就出现了redo log这种临时记事本的形式来提升效率。

而这个临时记事本的过程就是MySQL里经常说到的WAL技术，WAL 的全称是 Write-Ahead Logging，它的关键点就是先写日志，再写磁盘，也就是先写粉板，等不忙的时候再写账本。

具体来说，当有一条记录需要更新的时候，InnoDB 引擎就会先把记录写到 redo log（粉板）里面，并更新内存，这个时候更新就算完成了。同时，InnoDB 引擎会在适当的时候，将这个操作记录更新到磁盘里面，而这个更新往往是在系统比较空闲的时候做，这就像打烊以后掌柜做的事

InnoDB 的 redo log 是固定大小的，比如可以配置为一组 4 个文件，每个文件的大小是 1GB，那么这块“粉板”总共就可以记录 4GB 的操作。从头开始写，写到末尾就又回到开头循环写，如下面这个图所示。

write pos就是当前记录更新的位置，它不断的往前写，check point是当前要擦除的位置，它也会不断的向前。write pos碰到check point后就会停下来，这时候就要先擦一些记录，让check point往前移动，腾出一些空间来记录redo log

有了 redo log，InnoDB 就可以保证即使数据库发生异常重启，之前提交的记录都不会丢失，这个能力称为crash-safe。

2.2binlog

MySQL整体就2块，一块是Server层，一块是存储引擎层，redo log 是innoDB存储引擎的日志，binlog是Server层的日志。

为什么有2份日志呢？

因为最开始MySQL是没有innoDB引擎的，MyISAM才是MySQL自带的引擎，但是MyISAM没有crash-safe的能力。这时候出现了innoDB，它是其它公司开发的，以插件的形式引入到MySQL中，因为binlog只能用于归档，所以它们开发了一套新的日志系统—— redo log

这两种日志有以下三点不同。

1. redo log 是 InnoDB 引擎特有的；binlog 是 MySQL 的 Server 层实现的，所有引擎都可以使用。
2. redo log 是物理日志，记录的是“在某个数据页上做了什么修改”；binlog 是逻辑日志，记录的是这个语句的原始逻辑，比如“给 ID=2 这一行的 c 字段加 1 ”。
3. redo log 是循环写的，空间固定会用完；binlog 是可以追加写入的。“追加写”是指 binlog 文件写到一定大小后会切换到下一个，并不会覆盖以前的日志。

有了对这两个日志的概念性理解，我们再来看执行器和 InnoDB 引擎在执行这个简单的 update 语句时的内部流程。

1. 执行器先找引擎取 ID=2 这一行。ID 是主键，引擎直接用树搜索找到这一行。如果 ID=2 这一行所在的数据页本来就在内存中，就直接返回给执行器；否则，需要先从磁盘读入内存，然后再返回。
2. 执行器拿到引擎给的行数据，把这个值加上 1，比如原来是 N，现在就是 N+1，得到新的一行数据，再调用引擎接口写入这行新数据。
3. 引擎将这行新数据更新到内存中，同时将这个更新操作记录到 redo log 里面，此时 redo log 处于 prepare 状态。然后告知执行器执行完成了，随时可以提交事务。
4. 执行器生成这个操作的 binlog，并把 binlog 写入磁盘。
5. 执行器调用引擎的提交事务接口，引擎把刚刚写入的 redo log 改成提交（commit）状态，更新完成。

为什么必须有“两阶段提交”呢？这是为了让两份日志之间的逻辑一致。